教科版（2017秋） 科学 六年级上册 3.4 改变运输的车轮 教学设计

改变运输的车轮
一、教学目标
（一）科学概念目标
1.用有轮的车子运送物品比较省力、灵活。
（二）科学探究目标
1.能用四轮小车完成运送物品的任务
2.能够基于观察到的现象，对转向不灵活的原因进行论证。
3.能初步建模，来解决运输过程中遇到的问题，完成预期目标——车轮灵活转向。
5.能对自己和其他小组的设计进行客观的评价。
（三）科学态度目标
1.能遵守规则，与小组成员互相配合，积极协作共同完成任务。
2.愿意倾听其他同学的表达，乐于分享自己的观点，能进行有理有据的辩论。
（四）科学、技术、社会与环境目标
转向车轮的设计，改变了人类的运输历史，对人类社会发展具有重要影响。
二、教学重难点
1.能将自己转向车轮的设计化成设计图，表达小组的设计思路；
2.对自己和其他小组的工程设计进行客观公正的评价。
三、教学用具
组装好的四轮小车、钩码、轻纸筒、小组设计图纸、设计用草稿纸、泡沫条，美工刀。尺规（学生准备）
四、教学过程
（一）聚焦——不可转向的车轮带来了真实的运输难题。（10min）
材料准备：四轮小车、钩码、泡沫条
古埃及人用滚木运输重物，但是这种运输也有缺点，需要不停地将后面的滚木移到前面，这样非常麻烦，于是人们就装上了轮子，做成车子来运输。接下去我们就用这辆模拟古人的方式做成的小车来运输重物。
2.我们通过一段视频来了解一下这个实验怎么做？
实验时，仔细观察小车的各个部位，记录这种运输方式的优缺点。
小车运输记录表 第（ ）小组
我们的发现： 优点： 缺点：
3.音乐响起后，将材料放在桌子中间，停止实验。
4.学生分享运输过程中的发现，教师混乱板书。（轮子在转弯时滑动，轮子转弯时被卡住了，轮子不能转向，运输过程不太平稳、灵活……）
5.这些发现之间有没有什么联系（不着急举手，想想清楚，如果有，有什么联系。可以说给你的同学听，小组之间讨论下。）
6.既然车轮不能转向最终导致了运输的不省力、不灵活，不平稳，那么如果我们想让运输变得更省力，更灵活，更平稳，我们该怎么办呢？（让车轮灵活转向。）
7.怎样改进才能让车轮，主要是前面的两个车轮可以灵活转向呢？
设计意图：通过模拟古人用车子运输重物，创设真实情景，使得学生发现因车轮无法灵活转向会导致运输不平稳、不灵活、轮子被卡住等一些列问题，聚焦产生这些问题的原因——车轮不能灵活转向。从而激发学生对车轮进行改进的学习欲望，驱动下一步的学习任务。
二、转向车轮的设计与评价
（一）初步建模
1初步建模前的讨论与研究步骤（20min）
1.1 我们可以小组先讨论一下，把你的想法告诉你的组员。时间2min，音乐响起后，停止讨论。
1.2 你们小组准备怎么改进两个前轮，从而让小车可以灵活转向。（2-3小组分享）
1.3 对他们的改进，你们有什么想说的。
1.4 经过讨论，我们可以总结一下，车轮有哪些地方可以被改进
（1）车轴固定件（孔的大小可以改进，车轴固定件能否）
（2）垂直的旋转轴
（3）轮子的数量
（4）方向盘
（5）车轴长短等。
1.5 几个小组分享了他们的想法以后，我看到有些同学已经开始摩拳擦掌，准备大展身手，做出可以转向的车轮了，但是，工程师在进行制作之前，一般都要进行（设计），画出设计图，而且画出设计图后，要对设计图进行（评价），最后才是将设计变成产品。
1.6 我们今天也要像工程师一样，先根据刚才讨论时获取的一些信息，画出转向车轮的设计图。指导画图方法。
1.7设计图完成后，我们要进行评价，我们可以从哪些方面来评价设计图呢？讨论后，请看评价表。
转向车轮设计图评价表 第（ ）组
功能可行性评价 设计图规范性评价 设计图美观性评价 得分
可以转向1分； 不可以转向0分 图形及尺寸数据完整2分； 图形或尺寸数据完整1分 图形和尺寸数据都不完整0分 图形工整2分； 图形不工整1分
1
2
……
11
12
评价时，务必在表格中做好记录以后，再到设计图评价处进行打分。 请将得分写在设计图评价处，你们小组的序号下。 请同学们抓紧时间做好评价，评价的总时间为10分钟。
1.8 对于评价表，你们有什么问题吗？
1.9 设计的时间是10分钟，时间结束前，应该完成设计图，并将设计图张贴在公共展示区与小组序号对应的画架上，音乐声响起后，停止实验。请同学从1号信封拿出转向车轮设计图，进行设计吧。
2.初步评价（10min）
1. 同学们真棒，都很好地完成了设计图，想不想去参观一下其他小组的设计图呀！参观的同时要做好评价。为保证效率，我们应该安静有序地进行参观和评价。
2. 每个小组留一个人在小组画板前，进行讲解，便于其他小组前来评价。另外的同学作为评价员，对其他小组和自己小组的作品进行评价
1-6组的同学，先有序对7-12组的设计进行评价，完成后，再对1-6组的设计进行评价，最后进行自评，评价完成后即可回到座位；7-12组的同学，先有序对1-6组的设计进行评价，完成后，再对7-12组的设计进行评价，最后进行自评，评价完成后即可回到座位。整个评价过程中，你们要思考以下几个问题：
（1）我们是怎样设计的？主要改变了什么部位。
（2）我们的设计有哪些优点和缺点
（3）其他小组对我们们的设计还有什么建议。
（4）我们能对其他小组的设计提供什么建议。
3.初步研讨（13min）
挑选具有典型性的设计，先请小组成员说一说自己的设计。
（1）我们是怎样设计的？主要改变了什么部位。
（2）我们的设计有哪些优点和缺点
（3）其他小组对我们的设计还有什么建议。
再请其他小组说说建议。
（二）再次修改建模
通过刚才的评价与研讨，同学们应该有了更多的想法，接下去，我们就带着这些想法，在原设计图上进行必要的修改，完善我们的设计图，修改完成后，我们再将设计图贴回原来的画板。时间是3分钟，音乐响起后，停止实验。接下去请同学们取回设计图，进行修改吧。
3、总结
通过本节课，我们知道了用轮子运输物品会省力，灵活，但也存在诸多问题，
今天我们主要就轮子转向问题，进行了像科学家一样非常正规的设计与评价，同学们在互相评价，交流的过程中也发现了很多的问题，也会有新的改进。
下一次课，我们要根据我们的设计图来制作可以灵活转向的车轮，有没有信心完成这个挑战。
设计意图：呈现学生设计图，展现学生通过实物，图形建模的学习过程，进一步体现设计思维对学习的促进，通过小组之间的讨论，辩论，进一步发展学生基于证据进行论证的科学方法，展现学生思维认知发展的广度和深度。同时产生新的问题，继驱动下一步的研究。
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